Elektro statische ontlading


WAT IS HET?
MEESTAL VOEL JE HET NIET
MEESTAL HOOR JE HET NIET
MEESTAL ZIE JE HET NIET

maar

HET IS ALTIJD OM ONS HEEN
EN ZOU EEN GOED STUK WERK TE NIET KUNNEN DOEN!



                     ESD electro static discharge                                          ESO elektro statische ontlading



ESD is het plotseling overspringen van statische lading van het ene naar het andere oppervlak. Een paar voorbeelden zijn Bliksem, de schok die u op een droge winterdag voelt als u over een nylon tapijt loopt en daarna de metalen deurknop aanraakt en het knetteren van vonkjes als u kleding uit de droogtrommel haalt.


ESD lijkt ongevaarlijk, maar kan grote schade veroorzaken aan elektronische componenten.


 Om het te voelen is 3500 volt of meer nodig.
Om het te horen is 4500 volt of meer nodig.
    Om de vonk te zien is 5000 volt of meer nodig.

Veel elektronische componenten zijn gevoelig voor schade die te wijten is aan statische ontlading.
Spanningen veel lager dan men kan voelen, horen of zien, kunnen componenten zodanig beschadigen dat zij:
* In het geheel niet meer te gebruiken zijn.
*Zodanig zijn beschadigd dat ze af en toe niet goed meer functioneren. (intermittent fault)


  Component type Indeling van ESD gevoeligheid (Volts)  
       
  VMOS 30 tot 1800  
  MOSFET 100 tot 200  
  JFET 140 tot 7000  
  EPROM 100  
  SAW 150 tot 500  
  OPAMP 190 tot 2500  
  CMOS 250 tot 3000  
  Schottky Diodes 300 tot 2500  
  Film resistors 300 tot 3000  
  Bipolar Transistor 380 tot 7000  
  SCR 680 tot 1000  
  Schotty TTL 1000 tot 2500  

Hoe wordt ESD veroorzaakt?
Een ESD kan slechts plaatsvinden nadat een statische lading is opgewekt. Dat gebeurd gewoonlijk wanneer twee oppervlakken elkaar raken, langs elkaar wrijven of schuiven of van elkaar worden gescheiden. Zoals een schoen die wordt opgetild van het tapijt, een zak die wordt geopend. Een oppervlak plukt de elektronen van het andere oppervlak en wordt negatief geladen. Het andere oppervlak wordt positief geladen. Elk voorwerp heeft een elektrische lading. Die lading is positief als er meer protonen dan elektronen zijn en is negatief als er meer elektronen als protonen zijn. Een voorwerp is neutraal als de protonen en elektronen in evenwicht zijn. Wanneer twee voorwerpen met verschillende lading dicht bij elkaar komen, elkaar raken of tegen elkaar wrijven, kunnen elektronen van het ene naar het andere oppervlak stromen. Die stroom van elektronen is de feitelijke ontlading.

ESD component beschadiging.
10% zijn ZAPS   "DOOD"
90% zijn ZINGS "ZIEK"

ZAPED. Een statische ontlading kan componenten volledig onbruikbaar maken. "DOOD"
Het bord, (Pib) of de machine werkt niet en het probleem is gemakkelijk op te lossen en te verhelpen.

ZINGED. Een statische ontlading kan een component zodanig beschadigen dat het af en toe niet goed werkt. (ZIEK)
De volgende nachtmerries kunnen hierdoor ontstaan:


  *  Werkt af en toe niet, 6dagen, 6 weken of 6 maanden na het incident.
  *  Karakteristieke werking is veranderd.
  *  Komt goed door een diagnose test heen.
  *  Veroorzaakt af en toe fouten, meestal door temperatuur verschillen, vibratie of load variaties.
  *  Komt door alle Bank testen heen en wordt weer in de voorraad opgenomen als een goed bord.

Een component kan worden GEZINGED met slechts 25% van de voltage die nodig is om een ZAP te veroorzaken.

HOE SERIEUS IS HET PROBLEEM?

Het volgende is hier wel het juiste antwoord op.
Veel mensen denken denken dat statisch geen groot probleem is omdat met minimale statische controle methodes het mogelijk is om de storingsratio op 0,5% te houden.
Echter, met b.v. 20 componenten per bord wordt dit 10% foute borden. En met b.v. 5 borden per machine wordt dit een 50% storing ratio.

WANNEER IS EEN STATISCHE LADING AANWEZIG?

Niemand  kan zeker weten dat hij/zij zelf, of de componenten waarmee wordt gewerkt een statische lading hebben.
Maar kleine ladingen tot 100Volt zijn gewoon en grote ladingen tot 35000 Volt kunnen aanwezig zijn.
 

Voorbeelden Een persoon nadat over een karpet is gelopen tot 35000 Volt op droge dag.
    tot 2000 Volt op natte dag.
  Een persoon nadat over een vinyl vloer is gelopen tot 12000 Volt op droge dag.
    tot 400 Volt op natte dag.
  Een persoon op een beklede stoel tot 18000 Volt
  Styrofoam koffie beker tot 5000 Volt
  Plastic soldeer zuiger tot 8000 Volt
  Plastic of Scotch tape tot 5000 Volt
  Vinyl overtrokken notitie boek tot 8000 Volt

Grootte van elektrostatische energie

  ++++++++ Lucht  
    Handen  
    Kattevacht  
    Glas  
    Mica  
    Nylon  
    Wol  
    Lood  
    Zijde  
    Aluminium  
    Papier  
    Katoen  
  Neutraal    
    Staal  
    Hout  
    Harde rubber  
    Nikkel / Koper  
    Messing / Zilver  
    Goud / Platinum  
    Zwavel  
    Polyester  
    Silicone  
  - - - - - - - - Teflon  
       

Het gevaar van ESD neemt nog toe door:
Lage luchtvochtigheid, bepaalde activiteiten zoals lopen, schuiven of rollen in een stoel. (vooral op vloeren voorzien
van een waslaag of een nylon tapijt) De aanwezigheid van kunstoffen.

Drie gewoontes die statische schade kunnen voorkomen.

*  Bent u goed geaard. Draag altijd een polsband. Doe hem het eerst aan en het laatst af.
   De polsband is regelrecht met aarde verbonden.

*  Alleen in/op veilige statische werkruimte mogen borden en componenten worden in en uitgepakt.
   Pak en vervoer in statisch beschermde verpakking.

*  Houdt niet geleiders weg van (statisch beveiligde) werkruimten.
    Pas op voor styrofoam. Ja, zelfs koffie bekertjes.
    Statische kleding kan het werk ruineren.
    Gebruik altijd een antistatische stoel.

Het onder controle houden van statische elektriciteit is ieders zaak.
Verkoper, Fabricage, Magazijn, Vervoer en Gebruiker.